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摘要：随着我国的各项能源越来越紧张，国家对于能源利用率的重视程度不断提升。在热电厂的实际生产过程中，使用循环冷却水时将会产生许多低温热能，通过采用热泵设施对低温热能进行加热，使其转变为高温热能。通过研究分析发现，只有采用科学、合理的方式把热电厂的余热循环利用起来，才能够达到节能减排的效果，同时也能够在一定程度上解决我国的能源供应紧张问题。
关键词：电厂；循环冷却水；余热；回收利用
当今时代，能源危机是各个国家需要解决的重点问题。由于对煤炭、石油、天然气等资源的储备量逐渐减少，并且在对其的利用过程中将会对环境造成一定程度的损害。因此，当前人们更加注重对能量的梯级利用和余热回收。尤其是利用大型电热厂进行集中供热并且对于其中的余热利用热泵技术进行回收再利用，将能够提高资源利用效率，实现节能减排。
一、热电厂循环冷却水余热概述
电厂循环冷却水余热问题的处理主要表现在两个方面：一方面，从能量蕴含量的角度来看，现阶段我国电厂循环水冷却余热量巨大，具有较高的开发利用价值，满足了现阶段我国能源供应不足的紧张局面，对于能源体系的构建有着十分重大的现实意义。之所以会产生这样的问题主要是电厂在实际运行的过程中，在不同形式能源的相互转换中，电厂相关设施所能够转化的热效率仅为40%，60%以上的热量被冷却水带走，这些热量在较长的一段时间内，由于技术条件的限制，无法进行有效利用。伴随着装机量的发展与影响，废热的排放量逐年增加，必定对环境产生严重影响，持久情况下将会产生负面影响，长此以往将产生环境问题。这就要求电厂在进行生产规划的过程中要进一步明确余热对于环境的危害性，在此基础上提升自身对于余热妨害的认知程度，采取合理的应对策略，对冷却水余热进行科学化处理，降低其对环境生态的危害。
二、热电厂余热回收技术类型分析
1、吸收式热泵技术
吸收式热泵技术主要分为两种类型。第一种吸收式热泵是增热型热泵，其依靠高温热源作为驱动开关，利用对低温热源的吸收来进行对热媒水的加热工作。第二种吸收式热泵是升温性热泵，它是通过在较多的中温热中吸取少量的高温热能的方式进行。
（1）开式循环运行方式
在热电厂的热泵系统与循环水系统进行开式循环的运行方式时，其中循环水将会被分为两个部分，其中一部分的循环水将会去冷却塔中进行正常的电厂循环工作，而剩下一部分的循环水将会被分派到热泵机组中进行对低温余热的回收利用工作，最终在冷却塔中进行正常工作的循环水将与热泵机组中的循环水在水池中进行融合，再一起返回到冷凝器中进行冷却处理，以此再进行下一个循环。在进行开式循环方式时，通常对参与循环的循环水质量要求较高，但是由于具体的操作步骤比较简单方便，因此在具体的日常使用中多采用这种方式进行。
（2）闭式循环运行方式
在热电厂的热泵系统与循环水系统进行闭式循环的运行方式时，将要求其重新建立冷凝器设备或者对原有的冷凝器进行改装，使其变成具有双侧运行方式的新型设备。在这双侧运行方式中，将起到不同的作用。其中一侧的循环水流进上塔，另一侧的循环水则流经热泵循环当中。采用闭式循环运行方式，将能对循环水流量、循环水温度以及变回水温度等进行调节。当温度升高，热负荷变少时，则循环水可以通过热网进行加温，使供水温度升高，热网加热或者冷凝器中的冷凝温度与冷凝压力升高，与此同时在加热器中的乏汽量减少，则需要通过增加循环水流量的方式进入到冷却塔中，将原有的凝汽器中的热量带走，指导将循环网中的供水温度降低到规定的标准为止。
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（3）以热泵取代凝汽器的运行方式
在循环水中的余热主要来源是汽轮机产生的热量，如果能够直接利用相关设备对热泵机组进行热量的获取，将能够由于取消了中间的一系列操作和介质，而减少在传播中对热量造成的损耗和能源的浪费。同时，也会极大的提升热交换的效率，因此可以采用以热泵机组取代凝汽器的运行方式。这种运行方式的优点在于可以通过减少中间环节，提高余热的利用效率，同时还可以迎合国家节能减排的战略方针，整个过程绿色环保。但是其使用的缺点在于在运行的过程中，对于机组和系统的影响较大，中间操作比较繁琐，难以控制，因此在我国目前的工程当中还没有被应用和推广。
2、低真空供热技术
（1）凝汽器单侧运行方式
在凝汽器进行单侧运行时，凝汽器中单侧的水将经过热网，按照原有的路线流经循环冷却水上塔。这种凝汽器的运行方式叫做双背压凝汽器，其与单背压的功能效果相比较来看，这种方式更加节能环保，尤其是在双背压凝汽器中能够加大冷却面积，使凝汽器的传热性得到有效的提高，而与之相对的单背压则二会在运行过程中产生较大的凝汽器功率，从而使传热温差加大对传热产生不利影响。
（2）凝汽器双侧运行方式
在凝汽器进行双侧运行时，凝汽器中双侧的循环水都将会经过热网，但是只有其中的一部分水进入到冷却水上塔之中。这种运行方式被称为单背压凝汽器，这种运行方式能够使两侧的背压一致，同时使两侧都能够达到最佳工作状态。
三、电厂循环冷却水热能高效利用的关键
1、创新发展研究电厂循环冷却水热能高效利用的热泵技术
当前循环冷却水高效利用已经十分严峻，相关技术以及处理模式不够成熟，在已有的技术体系下，难以真正意义上实现电厂循环冷却水热能的高效利用。如何在保证成本效益得到有效控制的同时，发挥出余热处理最大的效应十分关键，一旦没有处理好相关技术流程，其势必造成投入成本的增加以及治理效果的降低，对于电力企业以及生态环境而言有着极为不利的影响。所以相关单位必须创新发展研究电厂循环冷却水热能高效利用的热泵技术。
2、坚持环保与高效节能优先
将环保与高效节能作为现阶段电厂运行管理活动的中心环节以及核心要求。在具体应用的过程中，工作人员应努力提升自身的认知水平，明确电厂循环冷却水蕴含着巨大的低品位热能，系统在余热利用的过程中不消耗不可再生资源，也并不排放有毒有害气体，环保效用显著，符合电厂的运行与发展目标。以该循环冷却水余热回收系统的具体运行为基础，既能够有效减少循环冷却水冷却时的蒸发量，也能够为热泵系统提供低位热源，起到的是一种双向节能作用。
3、保证热泵系统在应用过程中的高度可靠性
热泵系统作为构成整个回收系统的组成部分，保持高度的运行可靠性显得十分必要与关键，对于循环冷却水余热高效利用有着重大意义，在实践操作的过程中，要梳理热泵系统的作用机理，将其与工作实际进行必要的结合，对热泵的工作方式以及运行系统进行必要的调整，使其能够真正意义上满足循环冷却水余热高效利用的客观要求。保证系统运行的自动化要求，达到高效运行的目的，也符合现代电厂的基本要求，促进电厂的绿色、健康以及可持续发展。
结语：
随着我国经济建设的发展，对能源的需求不断增加，对有关余热利用等方面的研究工作逐渐加强。其中，在对回收循环水余热的热泵供热节能机理进行应用时，要提高对公式的计算效率，从而得出准确的计算结果，以免出现失误影响余热的利用效率。此外，对回收循环水余热的热泵供热节能性的研究应立足于我国当前的国情，符合时代的需要，只有这样，才能使我国的节能减排事业得到又好又快的发展。
参考文献：
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[2]马爱纯,梁鹰,欧俭平,等.吸收式热泵技术回收循环冷却水余热的应用研究[J].邵阳学院学报:自然科学版,2017,14(3)
[3]王新猛.北方电厂循环水余热利用的可行性分析[J].山东化工,2017,46(10)
论文作者:苏超,毋飞翔
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/5
标签：余热论文; 冷却水论文; 凝汽器论文; 热泵论文; 电厂论文; 方式论文; 高效论文; 《防护工程》2018年第35期论文;